CentOS5和6开机启动流程篇第一章

CentOS5和6开启启动

• CentoS5和6开机启动基本相似的，到了CentOS7才有了大的改变
• 当CentOS和Windwos开机也是有很多相似的地方的，请看下图

ROM

• ROM-Read Only Memory只读存储器，如我们主板的BIOS芯片
  -BOIS（Basic Input and Output System),保存着有关计算机系统最重要的基本输入输出程序
• 断电后信息不丢失，如计算机启动用的BIOS芯片。存取速度很低，（较RAM而言）且不能改写
• 由于不能改写信息，不能升级，现已很少使用
• 还有系统信息设置、开机加电自检程序和系统启动自句举程序等

RAM

• RAM-RamdomAccessMemory易挥发性随机存取存储器，高速存取，读写时间相等
• 且与地址无关，如计算机内存等
• 但是他一断电数据就丢了，所以和他配合的有一块CMOS电池，来保存里面的数据如时间等

启动流程介绍

POST加电自检

• POST（Power-On-Self-Test)，翻译出来就是加电自检
• POST加电自检也就是在我们主板上有一个ROM，也就是BIOS，他只是只读的
• 他是固化在我们主板的ROM里面的，他的作用就是开机的时候帮我们来检查各种硬件
• BOIS还有一个功能就是选择第一启动引导和等等修改硬件参数
• BOIS是不支持现在最新的GPT分区，GPT分区只有UEFI引导才支持

MBR引导

• BIOS是配合的MBR引导，装系统的时候千万要注意哦，童鞋们
• MBR是比较传统的引导了，一般适用与家庭电脑用户
• MBR存放在我们硬盘的446字节的第一个扇区，他对应的MBR里面存放了，三部分内容，446字节，64字节的分区表，无为的标志位

bootloader:引导加载器，引导程序

• BootLoader是在操作系统内核运行之前运行
• 可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境
• 早起的系统用的是LILO(Linux LOader)不过已经淘汰
• 最新的都用的是GRUB()GRand Unified Bootloader)现在已经有很多版本，他还可以敲命令和加密等等，如我们现在的Linux系统

GRUB

• GNU GRUB 和GRUB是GRand Unified Bootloader的缩写
• 它是一个多重操作系统启动管理器。用来引导不同系统，如windows，linux
• 上面所说的446字节里面就放这GRUB的一小部分

加载内核

• GRUB 运行成功以后就开始加载内核了
• 内核加载完毕以后就开始运行我们第一个进程，init进程
• init进程运行的话，他有一些初始化脚本如/etc/inittab等等，最终你就会看到一个登录界面出来了，中间的脚本一定要会

启动流程进阶

MBR:第一阶段

• 446: bootloader, 64: 分区表, 2: 55AA
• 446字节不属于任何分区，他表现是二进制

1.5阶段

• primary boot loader : 1st stage，1.5 stage
• 1.5阶段，就在MBR后续的分区里面，也就是后续的扇区里面
• 因为一阶段存放不了驱动，就没法加载二阶段
• 1.5阶段就是为了支持二阶段而存在
• 因为二阶段，对应的是/boot分区，没有1.5阶段就进不去二阶段，二阶段的驱动你加载不了，进而就读取不了二阶段的相关文件，所以他的驱动就放在MBR后续的扇区里面

GRUB:第二阶段

• 二阶段是放在/boot/grub目录下的文件 ，他是依赖于1.5阶段
• secondary boot loader ：2nd stage，分区文件

kernel：

• 自身初始化：
• vmlinz文件功能他主要探测可识别到的所有硬件设备，当然ext4的文件驱动也不可能会放在里面，因为他有一个单独的文件来放那就是initramfs文件来放ext4驱动
• 内核的文件驱动和FRUB的加载文件驱动是两码事
• 我们驱动一共是分三部分来存放：核心的是放在/boot/vmlinuz最重要的 、其二是在/boot/initramfs这里放的是额外的一些驱动、其三是放在/lib/modules剩下的大部分驱动是放在这个目录下
• 硬件驱动程序借助于initramfs（虚拟文件系统）加载必要的驱动他才能去挂载操作系统的根
• initramfs这个文件是安装系统的时候生成的，不是从光盘里面拷出来的，所以他的时间是你刚安装时候的时间，但是在CentOS5上名字不一样叫initrd
• 他们的区别是CentOS5直接模拟文件系统，CentOS6模拟磁盘通过文件系统读取数据
• 然而vmlinuz（内核文件）文件是出厂的时候就自带的，所以他的时间是出厂时候的时间
• 以只读方式挂载根文件系统
• 运行用户空间的第一个应用程序：/sbin/init

ramdisk命令

• 内核中的特性之一：使用缓冲和缓存来加速对磁盘上的文件访问，并加载相应的硬件驱动
  - ramdisk --> ramfs 提高速度
  - CentOS 5: initrd
  - 工具程序：mkinitrd
  - CentOS 6，7: initramfs
  - 工具程序：mkinitrd, dracut

• ramdisk文件的制作：

  • (1) mkinitrd命令
  • 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
  • mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)
  • (2) dracut命令
  • 为当前正在使用的内核重新制作ramdisk文件
  • dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

• 详情情况请看：错误方案解决区

系统初始化：

- POST-->BootSequence(BIOS）-->Bootloader(MBR)--> kernel(ramdisk)-->rootfs(只读)--> init（systemd

init程序的类型

• 系统的第一个进程
• SysV: init, CentOS 5之前
  • 配置文件：/etc/inittab
• Upstart: init,CentOS 6
  • 配置文件：/etc/inittab, /etc/init
• Systemd：systemd, CentOS 7
  • 配置文件：/usr/lib/systemd/system
  • /etc/systemd/system